در این پژوهش، سیلیکون کاربید گرافیتی (g-SiC) متخلخل دوپه شده با نیتروژن به عنوان یک فوتوکاتالیست بدون فلز با فوم سیلیکا به عنوان منبع سیلیکون و ژلاتین به عنوان منبع کربنی سنتز شدند. ویژگی فوتوکاتالیستی این ترکیب در حذف فوتوکاتالیستی رنگ های آزو و ازبین بردن باکتری های گرم مثبت و منفی در نور مرئی ارزیابی شد. ساختار سنتزی g-SiC توانایی بسیار بالایی را در حذف آلاینده های آلی (99 % در 10 دقیقه) در مقایسه با SiC تجاری (8 % در 10 دقیقه)، نشان داد. این بهبود ویژگی فوتوکاتالیستی به ساختار گرافنی این ترکیب مربوط می شود که موجب افزایش انتقالات الکترونی شده و سرعت بازترکیب را کاهش می دهد. همچنین، به دلیل وجود بار مثبت بر اتم های سیلیکون در ساختار g-SiC، مولکول های اکسیژن محلول در آب می توانند جذب این مراکز شوند و رادیکال های اکسیژنی را تولید کنند. این رادیکال ها می توانند به عنوان یک گونه فعال واکنش های فوتوکاتالیستی را سرعت بخشند. از طرف دیگر، استفاده از فوم سیلیکا موجب افزایش مساحت سطح شد ( m2/g7/191) و با دوپه شدن نیتروژن (8/2 %) ناشی از منبع ژلاتین، نواقص ساختاری بیشتر، قدرت جذب بالاتر و کاف نوار کوچکتر(eV 16/2) در ساختار ایجاد شد که فعالیت فوتوکاتالیستی آن را افزایش داد. نتیجه ها نشان داد که این ترکیب می تواند رنگ های آزو را تا 100 % و باکتری ها را تا بالای 85 % حذف کند. تفاصيل المقالة

بستر فازهای ساکن ستون‌های سوانگاری مایعی با کارایی بالا بیشتر سیلیکا است. سیلیکای مزوپور به‌دلیل ویژگی‌های خاصی که دارد، بیشتر استفاده می‌شود. از طرفی، ذرات کروی سیلیکای مزوپور نسبت به ذرات نامنظم کارایی بیشتر و فشار برگشتی کمتری را ایجاد می‌کنند. بنابراین، در این پژوهش، سیلیکای مزوپور کروی‌شکل با میانگین اندازه ذرات حدود µm 5/5، سطح ویژه حدود m2/g 670 و قطر حفره‌ی حدود nm 7 با بهینه‌سازی روش سنتز دومرحله‌ای با استفاده از تترااتوکسی سیلان، بسپار سه‌بخشی دوگانه‌دوست، ستیل‌تری‌متیل آمونیم برمید و اتانول به‌دست آمد. تعیین ریخت و اندازه ذرات با میکروسکوپ الکترونی روبشی و اندازه‌گیری سطح ویژه و اندازه حفرات با استفاده از روش جذب - واجذب نیتروژن انجام شد. پس از بهینه‌سازی، نمونه سیلیکای موردنظر با اکتادسیل دی‌متیل کلروسیلان عامل‌دار شد که طبق نتایج آنالیز عنصری حدود 21% کربن داشت. سپس این فاز ساکن با روش پر کردن با دوغاب در ستون cm 25 با قطر داخلی mm 0/4 پر و برای جداسازی مخلوط‌های آلکیل بنزن‌های یک تا پنج کربنی، هیدروکربن‌های آروماتیک چندحلقه‌ای، پیریدین و فنل (برای بررسی میزان سیلانول‌های سطحی فعال) و مشتقات پیریدین ارزیابی شد. نتایج به‌دست آمده، تکرارپذیری و پایداری این فاز را نشان داد. کارایی ستون برای بنزن با تعداد بشقابک نظری برابر با 1484، از سایر ترکیبات بیشتر است. قدرت تفکیک ترکیبات بین 1 تا 4 بود و با توجه به فاکتورهای دنباله‌دارشدن، پیک‌ها به‌تقریب متقارن بودند، به‌جز مشتقات پیریدین که کمی دنباله‌دار بودند. تفاصيل المقالة

یون نیترات موجود در آب موجب مسمومیت انسان می‌شود و بسیار خطرناک است. حذف فوتوکاتالیستی نیترات از آب و تبدیل آن به گاز نیتروژن از اهمیت زیادی برخوردار است. در این مطالعه، نانوچندسازه ناهمگن کربن نیترید گرافیتی/کائولن به دلیل داشتن بستر طبیعی کائولن با خواص ویژه، برای کاهش نیترات تحت تابش پرتو فرابنفش درنظرگرفته‎شد. نتیجه های به‎دست آمده از تجزیه و تحلیل فوتوکاتالیستی نانوچندسازه با روش‌های طیف‎شناسی فروسرخ تبدیل فوریه (FTIR) ، پراش پرتو ایکس (XRD)، میکروسکوپی الکترونی پویشی (SEM) و طیف‎شناسی تفکیک انرژی (EDS) به‎روشنی نشان داد که سطح کائولن با یک لایه کربن نیترید گرافیتی پوشانده شده است. محلول آبی حاوی 50 میلی‌گرم بر لیتر یون نیترات تحت واکنش فوتوکاتالیستی قرار گرفت. نتیجه های به‎دست آمده حذف نیترات با نانوچندسازه کربن نیترید گرافیتی/کائولن در مقایسه با کربن نیترید گرافیتی و کائولن، بالاترین مقدار تخریب نیترات را در 60 دقیقه اول نشان داد. با روش یادشده و با بازده حذف 15/93 %، غلظت اولیه ppm ۵۰ یون نیترات به ppm 5/3 رسید که این مقدار زیر حد مجاز نیترات برپایه استاندارد سازمان بهداشت جهانی است. بنابراین، به‎کارگیری این نانوچندسازه، به دلیل سادگی روش تهیه و دسترسی تجاری به واکنشگرهای موردنیاز در تهیه آن، و همچنین، راندمان و انتخاب‌گری بالای تولید گاز نیتروژن در تخریب نیترات و نبود آلایندگی پساب، روشی مناسب در حذف فوتوکاتالیستی نیترات از آب آشامیدنی است. تفاصيل المقالة